El calor extremo altera el brillo azul de las mariposas morfo y cambia la forma en que las perciben aves y otras mariposas

Las temperaturas elevadas durante el desarrollo de las mariposas morfo azules alteran las nanoestructuras de sus alas y reducen el brillo de su iridiscencia hasta el punto de que depredadores y congéneres perciben un color diferente, según un estudio publicado en la revista PNAS Nexus por investigadores del Instituto Smithsoniano de Investigaciones Tropicales (STRI), con sede en Gamboa, Panamá. Es la primera vez que se documenta experimentalmente este efecto en una mariposa tropical del género Morpho.

El equipo, liderado por la bióloga Juliette J. Rubin, expuso pupas de Morpho helenor —la etapa de metamorfosis previa a la edad adulta, cuando se forman las escamas del ala— a tres regímenes térmicos distintos: temperaturas tropicales promedio de 28°C (82°F) constantes, como las que estas mariposas experimentan en su hábitat natural; temperaturas templadas de 28°C (82°F) de día y 14°C (57°F) de noche, similares a las de zonas no tropicales; y temperaturas de “invernadero” de 35°C (95°F) de día y 28°C (82°F) de noche, que simulan el escenario de bajas medidas de mitigación del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC), el cual proyecta un aumento de hasta 4°C en la temperatura media global para 2100. El estudio trabajó con dos subespecies: la morfo panameña (M. h. peleides) y la morfo amazónica (M. h. theodorus), procedente del Ecuador.

Los resultados del tratamiento de “invernadero” fueron los más contundentes. La mortalidad de las pupas en ese grupo fue del 69% para la subespecie panameña y del 48% para la amazónica, frente al 41% y al 21% respectivos en el grupo control.

Las mariposas que lograron eclosionar bajo esas condiciones de calor presentaron alas con menor brillo y un perfil de color alterado. Los modelos de visión animal utilizados por los investigadores —que simulan la percepción de aves depredadoras con visión violeta, aves con visión ultravioleta y otras mariposas de la misma especie— confirmaron que las diferencias serían detectables por estos observadores. Para las aves con visión ultravioleta, el efecto fue aún más drástico: el calor eliminó por completo el efecto iridiscente.

El color azul de las mariposas morfo no proviene de pigmentos, sino de nanoestructuras dispuestas en las escamas de sus alas que actúan como diminutas redes de crestas y travesaños que reflejan selectivamente la luz azul (entre 450 y 480 nanómetros) mediante interferencia constructiva. Las escamas funcionan como tejas superpuestas en un tejado: su disposición en capas amplifica y dirige el reflejo luminoso. El estudio encontró que el calor reduce la distancia entre las crestas de las nanoestructuras, lo que estrecha toda la escama.

“Las escamas de estas mariposas son como tejas superpuestas en un tejado. El cambio de color que observamos en los adultos tras exponer las pupas a altas temperaturas se explica en parte por la disminución de la distancia entre las nanoestructuras, lo que reduce el tamaño de toda la escama”, explicó Rubin en declaraciones recogidas por el STRI. Ese estrechamiento probablemente reduce el solapamiento entre escamas adyacentes, debilitando el efecto óptico coordinado que produce el azul brillante.

Las mariposas del grupo templado, en cambio, no mostraron diferencias perceptibles respecto al grupo control para ninguno de los observadores modelados. Las escamas de ese grupo incluso resultaron ligeramente más anchas que las del control, aunque sin consecuencias visibles en el color. Esto sugiere que la iridiscencia de estas mariposas tropicales no se ve comprometida por temperaturas más frescas, pero sí resulta vulnerable al calor.

La pérdida de brillo tiene consecuencias potenciales sobre la supervivencia y la reproducción de la especie. La iridiscencia de las mariposas morfo cumple funciones biológicas múltiples: actúa como señal de reconocimiento entre congéneres, puede funcionar como señal aposemática de evasión ante depredadores aéreos —el destello azul advierte que la mariposa será difícil de atrapar— y podría crear ilusiones visuales que desorientan el ataque de un depredador.

Una morfo con iridiscencia atenuada o alterada podría ser menos eficaz en todas esas funciones, aunque los investigadores señalan que se necesitan estudios de comportamiento para confirmar el impacto real sobre el apareamiento y la depredación.

“Aquí demostramos que los animales iridiscentes son susceptibles a las condiciones ambientales en las que se desarrollan. Bajo un clima cada vez más cálido, el color de algunos de nuestros animales iridiscentes favoritos puede alterarse y el brillo de su iridiscencia puede atenuarse”, declaró Rubin, según informó el STRI.

El estudio también registró que el calor extremo retrasó la eclosión de las pupas panameñas en aproximadamente cuatro días respecto al grupo control, y las temperaturas templadas lo hicieron en unos seis días para ambas subespecies. Incluso una semana de retraso en la eclosión puede tener consecuencias negativas sobre el éxito reproductivo individual, según señala la investigación. Los organoides utilizados en el experimento fueron criados entre agosto de 2023 y diciembre de 2024 en los insectarios del STRI en Gamboa.